FR2546893A1 - Disques pour enregistrement d'informations sous haute densite fabriques avec des compositions de resines conductrices comprenant des resines de chlorure de vinyle exemptes de dispersants - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION DECRIT UN DISQUE POUR ENREGISTREMENT D'INFORMATIONS SOUS HAUTE DENSITE DU TYPE A CAPACITE ELECTROSTATIQUE COMPRENANT UN SUPPORT D'ENREGISTREMENT SUR LEQUEL L'INFORMATION DES SIGNAUX EST ENREGISTREE SOUS FORME DE VARIATIONS GEOMETRIQUES. LE SUPPORT D'ENREGISTREMENT ETANT UNE COMPOSITION DE RESINE CONDUCTRICE COMPRENANT UNE RESINE DE CHLORURE DE VINYLE ET UNE POUDRE CONDUCTRICE. LA RESINE DE CHLORURE DE VINYLE EST OBTENUE PAR POLYMERISATION EN SUSPENSION D'AU MOINS UN CHLORURE DE VINYLE MONOMERE DE DEPART DANS UNE SOLUTION AQUEUSE D'UN DISPERSANT ET PAR LAVAGE DE LA SUSPENSION DE RESINE RESULTANT AVEC DE L'EAU JUSQU'A CE QUE LE DISPERSANT SOIT SENSIBLEMENT ELIMINE DE LA RESINE OBTENUE.

Description

1 -

DISQUES POUR ENREGISTREMENT D'INFORMATIONS SOUS HAUTE DENSITE

FABRIQUES AVEC DES COMPOSITIONS DE RESINES CONDUCTRICES

COMPRENANT DES RESINES DE CHLORURE DE VINYLE EXEMPTES

DE DISPERSANTS

La présente invention concerne le type de disques pour enregistrement et plus particulièrement des disques pour enregistrement d'informations sous haute densité du

type à capacité électrostatique variable, tels que des dis-

ques vidéo ou des disques audio, sur lesquels l'information

des signaux est enregistrée sous forme de variations géomé-

triques. Dans certains systèmes de lecture d'informations du type à capacité électrostatique, l'information des signaux est enregistrée sous forme de variatiorsgéométriquesou de micro-cuvettes dans un plan ou un sillon en spirale ou dans

des plans ou des sillons concentriques en moulant par com-

pression une composition de résine conductrice entre des ma-

trices comportant des nervures modulées sur leur surface,

obtenant ainsi un disque comportant une impression des matri-

ces comme information des signaux.

Les variations géométriques ou les micro-cuvettes in-

dividuelles du disque sont très petites et sont disposées

sous une densité très élevée Quand les variations géométri-

ques sont suivies par une pointe de lecture telle qu'un dia-

mant comportant une électrode, des variations de capacité

s'établissent entre la pointe et le disque selon les varia-

tions géométriques, des images et des sons étant ainsi res-

titués par lecture Un type de système de lecture est un

système de disque vidéo du type à capacité électrostatique.

Le système de disque vidéo est maintenant utilisé.

Dans le système de disque vidéo il est très important que le disque soit de grande qualité Le disque doit avoir de bonnes caractéristiques ou propriétés en ce qui concerne le rapport signal-bruit qui montre un niveau de reproduction

du signal, la durée vis-à-vis de cycles de reproduction ré-

pétés, la résistance mécanique, la stabilité à la chaleur, -2- la résistance à l'humidité et propriétés analogues, grâce auxquelles une bonne performance du disque est maintenue

pendant très longtemps Pour satisfaire aux conditions ci-

dessus, diverses compositions de résines conductrices pour les disquces et diverses techniques de moulage ont été pro- posées jusqu'ici Actuellement, on accepte généralement que

des compositions de résine comprenant des résines de chlo-

rure de vinyle, du noir de carbone à grande surface spéci-

fique et, si nécessaire, des stabilisants, des lubrifiants

et produits analogues sont les compositions les plus préfé-

rées du point de vue pratique Les techniques de fabrica-

tion par moulage des disques vidéo ou audio à partir de ces

compositions de résines ont été établies.

Comme mentionné ci-dessus, l'information des signaux est imprimée dans le disque sous forme de fines variations

géométriques de densité très élevée Par exemple, 50 bil-

lions de micro-cuvettes représentant des signaux, chacune ayant une profondeur de 0,3 à 9,4 gm sont imprimées avec un pas de piste de 1,35 gm Les micro-cuvettes sont disposées concentriquement ou en spirale sur une surface du disque le tour de piste le plus intérieur (qu'on désignera par "le plus petit tour") ayant un diamètre de 9 cm et le tour de piste placé le plus à l'extérieur (qu'on désignera par "le plus grand tour") ayant un diamètre de 25 cm Entre des

micro-cuvettes adjacentes il existe des intervalles d'envi-

ron 0,6 gm sur le plus petit tour de piste et d'environ

1,7 gm sur le plus grand tour de piste Ainsi, les varia-

tions géométriques sont très fines -De plus, un signal de centrage sur piste est également codé aux alentours de la

limite entre les pistes adjacentes sous la forme de micro-

cuvettes ayant une largeur de 0,6 à 0,7 gm et une profon-

deur de 0,05 Nom.

Pour lire ces signaux fins, une pointe de diamant comportant une électrode est mise en contact d'une façon glissante avec les micro- cuvettes des signaux disposées

concentriquement ou en spirale tout en réglant avec le si-

-3-

gnal de centrage sur piste, comme le propose la Victor Com-

pany of Japon, Ltd, ou bien est mis en contact de façon

glissante avec un sillonen spirale dans lequel l'informa-

tion des signaux est imprimée au fond de celui-ci comme le propose la RCA Co, Ltd U S A Les variations géométriques des micro-cuvettes sont suivies sous forme de variations

de capacité et reproduites sous forme d'images et de sons.

Pour une reproduction exacte, il est important que les si-

gnaux soient moulés exactement selon les nervures modulées des matrices Si les signaux ne sont pas exactement moulés dans le disque on ne peut pas obtenir des reproductions d'images et de sons de très grande qualité Ceci diminue la valeur commerciale du disque Particulièrement, quand la

formation de signaux est très médiocre, le rapport signal-

bruit peut s'altérer et une diaphonie des signaux peut se

produire à partir des micro-cuvettes de-signaux adjacentes.

Dans un cas extrême le signal de centrage sur piste peut

devenir confus ou le sillon de guidage peut ne pas conser-

ver sa forme, de sorte qu'un centrage sur piste correct ne

peut pas être réalisé.

Afin de résoudre le problème ci-dessus, la formation de signaux fins donnant des micro-cuvettes a été étudiée

sous divers angles comprenant le choix des matières de dé-

part telles que les résines-de chlorure de vinyle, les sta-

bilisants, les lubrifiants et produits analogues, les con-

ditions de malaxage, les conditions de moulage sur presse, et conditions analogues Comme résultat, on fabrique des

disques vidéo ou audio-numériques satisfaisants en utili-

sant des matières de départ choisies et des conditions op-

timum de malaxage et de moulage sous presse.

Cependant, dans la production industrielle, il se pose un autre problème constitué par un défaut de moulage

du signal dû principalement à la contamination de la surfa-

ce des matrices Particulièrement, quand l'opération de mou-

lage sous presse est répétée plusieurs fois, les matrices sont contaminées et il se produit une accumulation de dépôt 4 -

sur leur surface provoquant l'altération du rapport signal-

bruit et la diaphonie Comme on le sait bien dans la tech-

nique, les disques vidéo ou les disques audio-numériques sont fabriqués de la façon suivante: une composition de résine conductrice fondue est placée ou injectée entre des matrices dont la surface comporte des nervures modulées, puis est moulée sous presse puis refroidie pour obtenir un disque Dans ce cas, la masse fondue est chargée à partir

de la partie centrale en direction de la partie périphéri-

que des matrices, elle est moulée sous presse et refroidie

pour obtenir un disque mince.

Les matrices sont fabriquées par moulage par élec-

trolyse de nickel à partir de moules-mères Du fait que la fabrication est réglée de façon à former exactement des nervures fines correspondant aux signaux envisagés, les

disques obtenus dans de bonnes conditions de moulage compor-

tent les signaux exacts des micro-cuvettes quand les matri-

ces sont encore fraîches Toutefois, il a été découvert que

lorsqu'une paire de matrices est utilisée à plusieurs re-

prises pendant longtemps, le rapport signal-bruit du disque résultant a diminué La diminution du rapport signal-bruit commence à partir de la partie centrale du disque et s'étend

vers la partie périphérique Ce problème peut être facile-

ment résolu en remplaçant les matrices par des matrices

neuves Cependant, des changements fréquents sont désavan-

tageux du fait que le coût de fabrication des disques aug-

mente non seulement parce que des matrices chères sont con-

sommées, mais également parce que du temps est perdu par le changement En outre-, les quantités de matières de départ

exigées pour régler la presse à mouler aux conditions opti-

mum pendant le changement sont également perdues.

Un autre problème sérieux impliqué par les disques pour enregistrement d'informations sous haute densité est attribué aux soufflures se produisant sur la surface du

disque Comme on le sait, pendant la lecture de l'informa-

tion des signaux enregistrée, la vitesse relative entre la pointe et le disque peut atteindre jusqu'à 10 m/s Si le disque comporte des soufflures, la pointe sautera de la

surface du disque vers la partie o se trouvent les souf-

flures, de sorte que l'information des signaux ne peut pas être lue exactement vers cette partie, ce qui conduit à un défaut ou à une perte de la représentation de l'image à reproduire En outre, quand la pointe saute elle peut rayer la partie du corps du disque par contact avec la surface du disque après le saut, et ainsi le signal contenu dans la

partie rayée est perdu, augmentant-ainsi le nombre d'inter-

ruption (ou lacunes) ou bien engendrant des poussières, ce

qui n'est pas favorable pour le disque.

En général-les soufflures sont produites d'une façon défavorable à partir d'un certain nombre de sources telles

que les impuretés contenues dans les résines thermoplasti-

ques de départ, les matières conductrices et autres addi-

tifs, les matières étrangères incorporées pendant le mélan-

geage ou le moulage de la composition de résine conductri-

ce, et les produits de décomposition thermique de la rési-

ne thermoplastique Ces sources peuvent être convenablement

éliminées en apportant des améliorations dans la prépara-

tion des matières de départ, et en mettant au point des systèmes de malaxage et de moulage appropriés Grâce à ces

améliorations, les disques pour enregistrement obtenus im-

médiatement après la fabrication ont peu ou n'ont pas du

tout de soufflures, ce qui supprime la génération de lacu-

nes pendant la lecture.

Toutefois, il a été découvert que lorsque ces dis-

ques sont laissés au repos, le nombre de lacunes augmente

avec le temps Il a été également découvert que l'augmen-

tation du nombre de lacunes est attribuée au fait que lors-

que les disques sont moulés puis laissés au repos, l'humi-

dité de l'air est absorbée dans le disque pour former de

fines soufflures sur sa surface.

Par conséquent, un objet de l'invention est un dis-

que pour enregistrement d'informations sous haute densité -6-

qui permette de résoudre tous les problèmes décrits ci-

dessus. Un autre objet de l'invention est un disque pour enregistrement d'informations sous haute densité obtenu à partir de compositions de résines conductrices qui permet- tent d'utiliser des matrices pendant un temps plus long que les compositions de résines conductrices connues, ce qui permet d'obtenir des disques avec des rendements élevés et

à bas prix.

Encore un autre objet de la présente invention est un disque pour enregistrement d'informations sous haute densité qui est stable et exempt des fines soufflures, qui se formeraient avec le temps, même quand il est placé dans

des conditions d'humidité relativement élevées.

Les objets ci-dessus peuvent être réalisés selon la présente invention grâce à un disque pour enregistrement

d'informations sous haute densité du type à capacité élec-

trostatique qui comprend un support pour enregistrement sur lequel l'information des signaux est enregistrée sous forme

de variations géométriques et qui est fabriqué en une com-

position de résine conductrice comprenant une résine de chlorure de vinyle et une poudre conductrice dispersée dans la résine, la résine de chlorure de vinyle étant obtenue par polymérisation en suspension d'au moins un monomère de départ dans une solution aqueuse d'au moins un dispersant pour la polymérisation en suspension, et par lavage de la

suspension de polymère résultante jusqu'à ce que le disper-

sant soit sensiblement éliminé du polymère De préférence,

les polyacrylates de sodium sont utilisés comme dispersants.

On va maintenant décrire les dessins sur lesquels les figures 1 et 2 sont des représentations graphiques de la relation entre le rapport signalbruit Y et le nombre

de cycles de moulage des disques, pour différentes composi-

tions de résines, respectivement;

Les figures 3 (a) et 3 (b) sont des graphiques mon-

trant la relation entre le nombre de disques vidéo et le -7- nombre de lacunes, concernant les disques vidéo obtenus

dans l'exemple 6, immédiatement et 120 heures après le mou-

lage, respectivement;

les figures 4 (a) et 4 (b) sont des graphiques simi-

laires à ceux des figures 3 (a) et 3 (b) mais ils concernent

les disques vidéo obtenus dans l'exemple comparatif 3, im-

médiatement et 120 heures après le moulage, respectivement; et

les figures 5 (a) et 5 (b) sont des graphiques simi-

laires à ceux des figures 3 (a) et 3 (b) mais ils concernent

les disques vidéo obtenus dans l'exemple comparatif 4, im-

médiatement et 120 heures après le moulage, respectivement.

Comme il est décrit ci-dessus, la présente invention

est caractérisée par l'utilisation, comme constituant rési-

ne des disques pour enregistrement d'informations sous hau-

te densité, de résines de chlorure de vinyle obtenues par

polymérisation en suspension desquelles les dispersants es-

sentiellement utilisés pour la polymérisation en suspension

sont éliminés par lavage jusqu'à un point important.

Comme on le saiti les résines de chlorure de vinyle utilisées pour fabriquer les disques pour enregistrement

d'informations sous haute densité sont obtenues par polymé-

risation en suspension Dans la polymérisation en suspen-

sion, un monomère ou des monomères de départ sont dispersés sous forme de gouttelettes en même temps qu'un inducteur de polymérisation dans une solution aqueuse d'un dispersant à

haut poids moléculaire pour la polymérisation en suspension.

Le ou les monomères sont polymérisés tout en agitant éner-

giquement le système réactionnel.

Il a été découvert que, lorsque des disques pour en-

registrement d'informations sous haute densité sont moulés à partir de polymère obtenu de la même façon qu'on vient de

le décrire, les surfaces des matrices des presses de moula-

ge sont contaminées peu à peu avec des substances inconnues

provenant du polymère La contamination des matrices et l'ap-

parition de lacunes en relation avec le temps sont confir-

mées de la façon suivante Trois types de résines de chlo-

rure de vinyle ont été préparés en utilisant les ingrédients

ordinaires nécessaires pour la polymérisation en suspension.

Tout particulièrement, on prépare un homopolymère de chlo-

rure de vinyle, un copolymère éthylène-chlorure de vinyle

ayant une teneur en éthylène de 2 %, et un copolymère gref-

fé éthylène-acétate de vinyle-chlorure de vinyle, chacun ayant un degré de polymérisation de 450 Chaque polymère est granulé et soumis à un moulage répété de disque vidéo

en vue de déterminer la contamination des matrices En ou-

tre, les disques résultants sont vérifiés en ce qui concer-

ne le nombre de lacunes immédiatement et 120 heures après

le moulage Comme résultat, on a découvert que l'homopoly-

mère de chlorure de vinyle avait moins d'influence sur la contamination que les deux autres copolymères Ceci était

vrai pour les lacunes On a également découvert que la con-

tamination et le nombre de lacunes étaient indépendants du type de résine, mais ils pouvaient être attribués à une quantité du dispersant utilisé pour la polymérisation en suspension du fait que la préparation de l'homopolymère de

chlorure de vinyle nécessite seulement des quantités beau-

coup plus petites de dispersant que dans le cas des autres copolymères. Généralement on polymérise les monomères de chlorure de vinyle à une température comprise entre environ 60 et 800 C pour avoir des résines de chlorure de vinyle ayant un degré de polymérisation aussi faible que 350 à 500 Quand la polymérisation est effectuée à cette température élevée comme indiqué ci-dessus, il faut une quantité relativement grande d'un dispersant pour la polymérisation en suspension afin de préparer une résine de chlorure de vinyle ayant une

répartition granulométrique appropriée pour avoir un mélan-

geage homogène avec une poudre conductrice telle que du

noir de carbone.

Un certain nombre de dispersants sont habituellement utilisés seuls ou en combinaison pour la polymérisation en -9-

suspension du chlorure de vinyle monomère et/ou des mono-

mères copolymérisables avec celui-ci En général on utilise

seuls ou en combinaison des acétates de polyvinyle partiel-

lement saponifiés solubles dans l'eau, des dérivés de la cellulose, des copolymères de chlorure de vinyle et d'anhy- dride maléique, la polyvinylpyrrolidone, les polyacrylates de sodium et produits analogues On connaît un grand nombre d'acétates de polyvinyle partiellement saponifiés ayant des

poids moléculaires et des degrés de saponification diffé-

rents et des combinaisons avec un troisième constituant.

Egalement, on connaît un grand nombre de dérivés cellulosi-

ques utilisés dans ce but qui ont des poids moléculaires dif-

férents et des types différents de substituants Ces disper-

sants solubles dans l'eau sont convenablement utilisés selon la nature envisagée de la résine de chlorure de vinyle En fait, on peut utiliser des composés polymères solubles dans l'huile en combinaison pourvu qu'ils se dissolvent dans les

monomères utilisés.

En général les résines de chlorures de vinyle utili-

sées comme matières de départ pour les disques vidéo ou au-

dio-numériques sont préparées par polymérisation à des tem-

pératures aussi élevées que 60 à 80 'C comme on l'a dit pré-

cédemment Ceci conduit à la tendance que les particules de

résine de chlorure de vinyle résultantes acquièrent une fai-

ble porosité avec des propriétés de gélification relative-

ment médiocres, et que l'élimination du monomère n'ayant pas

réagi devient difficile Pour éviter cela, on préfère utili-

ser des acétates de polyvinyle partiellement saponifiés ayant un degré de saponification de 60 à 80 % et un faible poids moléculaire, et des dérivés cellulosiques, tels que l'hydroxypropylcellulose ou l'hydroxypropylméthylcellulose, ayant une température de gélification thermique dépassant 'C La résistance à la dispersion de ces dispersants n'est

pas assez réduite même quand ils sont utilisés à des tempé-

ratures élevées et ces dispersants ont pour effet d'augmen-

ter la porosité On préfère surtout utiliser les polyacry-

-

lates de sodium parce qu'ils ont un pouvoir dispersif beau-

coup plus grand et sont capables de produire des résines de

chlorure de vinyle ayant une faible répartition granulomé-

trique même quand ils sont utilisés en des quantités beau-

coup plus petites que les autres dispersants Toutefois, quand les polyacrylates de sodium sont utilisés seuls, la

porosité des particules de résine résultantes devient rela-

tivement petite, ce qui rend difficile l'élimination cor-

recte du monomère n'ayant pas réagi hors des particules.

L'utilisation de polyacrylates de sodium donne des résines de chlorure de vinyle qui sont appropriées comme matières

de départ pour les disques vidéo ou les disques audio-numé-

riques mais est plutôt défavorable du point de vue de la

préparation de la résine Pour éviter cela, les polyacryla-

tes de sodium sont utilisés en combinaison avec d'autres composés polymères solubles dans l'eau,tels que,par exemple les acétates de polyvinyle partiellement saponifiés, les

dérivés de la cellulose et produits analogues.

Les dispersants utilisés pour la polymérisation en suspension peuvent dépendre plus ou moins du type de résine

de chlorure de vinyle, des conditions d'agitation du réac-

teur, du degré de polymérisation d'un dispersant utilisé et de facteurs analogues Les quantités sont habituellement

comprises entre 0,02 et 0,8 % en poids de chlorure de viny-

le monomère pour l'homopolymère de chlorure de vinyle et de 0,05 à 2 % en poids de la quantité totale de monomères pour

les copolymères.

Comme on l'a décrit, les polyacrylates de sodium ont

un pouvoir dispersif beaucoup plus grand que les autres dis-

persants Pour la polymérisation en suspension, le degré de

polymérisation du polyacrylate est compris d'une façon ap-

propriée entre 5000 et 100 000 Ceci pour les raisons sui-

vantes Dans la production des résines de chlorure de viny-

* le il est courant que les dispersants soient dissous dans

l'eau et filtrés afin d'en éliminer les matières étrangères.

L'opération de filtration devient difficile quand on utili-

11 -

se des polyacrylates de sodium dont le degré de polymérisa-

tion est supérieur à 100 000 à cause de la viscosité trop

élevée de leur solution aqueuse Par ailleurs, les poly-

acrylates de sodium ayant un degré de polymérisation infé-

rieur à 5000 ne sont pas aptes à être utilisés dans la po- lymérisation en suspension par suite du développement de

leur pouvoir émulsifiant.

La quantité de polyacrylates de sodium ayant un de-

gré de polymérisation par exemple 50 000 est comprise entre 0,005 et 0,05 % en poids de mtonomère pour l'homopolymère de

chlorure de vinyle et de 0,01 à 0,1 % en poids de la quan-

tité totale de monomères pour les copolymères.

Si les polyacrylates de sodium sont utilisés en com-

binaison avec d'autres types de dispersants, il est préfé-

rable que l'autre dispersant possède un pouvoir de mise en suspension et un pouvoir dispersif compris entre environ et 70 % de ces propriétés exigées Le pouvoir dispersif des polyacrylates de sodium est de 7 à 15 fois supérieur au

pouvoir le plus grand des acétates de polyvinyle partiel-

lement saponifiés ou des dérivés cellulosiques Plus parti-

culièrement, quand les polyacrylates de sodium sont utili-

sés en même temps que des acétates de polyvinyle partiel-

lement saponifiés ou des dérivés cellulosiques, les poly-

acrylates de sodium sont utilisés en des quantités compri-

ses entre 0,002 et 0,04 % en poids, et les acétates ou les dérivés sont utilisés en des quantités comprises entre 0,01 et 0,2 % en poids, ces quantités étant calculées pour les

deux produits sur le monomère pour l'homopolymère de chlo-

rure de vinyle Ces quantités sont comprises entre 0,003 et 0,007 % en poids de polyacrylates de sodium et entre 0,01 et 0,2 % en poids d'acétates ou de dérivés, calculées pour les deux produits sur la quantité totale de monomères pour

les copolymères.

Les résines de chlorure de vinyle utilisées dans la présente invention doivent avoir un degré de polymérisation de 350 à 600 et comprennent par exemple l'homopolymêre de

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12 - chlorure de vinyle, les copolymères de chlorure de vinyle avec l'acétate de vinyle, l'éthylène, le propylène, les

alpha-oléfines tels que le 1-octène, le 1-hexène, et mono-

mères analogues, avec les monomères acryliques tels que 1 'acrylate d'éthyle, l'acrylate de 2-éthylhexyle, l'acry- late de n-butyle, l'acrylate de méthyle et analogues, et les copolymères éthylène-acétate de vinyle greffés avec du

chlorure de vinyle et produits analogues Si les copolymè-

res sont utilisés, la teneur en co-monomères doit de pré-

férence être inférieure à 25 % en poids.

Dans la mise en oeuvre de la présente invention, le

chlorure de vinyle monomère et/ou les autres monomères co-

polymérisables sont polymérisés en suspension comme d'habi-

tude, après quoi le réacteur et l'agitateur doivent de pré-

férence être lavés avec de l'eau pour les débarrasser des matières étrangères De même, les monomèresles dispersants et d'autres additifs doivent de préférence être filtrés après la dissolution dans l'eau, si nécessaire, afin d'en éliminer ainsi les matières étrangères ayant une certaine taille particulaire Les particules de résine résultantes sont suffisamment lavées avec l'eau pour en éliminer les dispersants solubles dans l'eau utilisés Grâce à cela, la contamination des matrices utilisées d'une façon répétées

et l'apparition de fines soufflures sur la surface du dis-

que peuvent être convenablement évitées De préférence, une

fois la polymérisation en suspension terminée, la suspen-

sion de polymère est lavée avec de l'eau par les techniques

classiques qui comprennent la filtration et/ou la déshydra-

tation avec un déshydrateur centrifuge et/ou la décanta-

tion, et on ajoute de l'eau au gâteau de filtre résultant pour former une suspension Ce procédé est répété plusieurs fois La fin du lavage peut être facilement déterminée en analysant un constituant dans les eaux résiduaires ou les

eaux de lavage, par exemple les ions sodium pour les poly-

acrylates de sodium En général, le lavage est continué jusqu'à ce que les dispersants solubles dans l'eau soient 13 - éliminés à un point tel, que la quantité résiduelle dans les eaux de lavage soit inférieure à 400 ppm, de préférence inférieure à 200 ppm afin d'obtenir des disques vidéo ou des disques audio-numériques exempts de fines soufflures et de résoudre le problème de la contamination des matri- ces La quantité inférieure à 200 ppm peut être obtenue quand les particules de résines sont lavées par le procédé ci-dessus en utilisant en tout un volume d'eau 5 à 20 fois supérieur au volume de produit à laver Pour une opération de lavage, les particules de résine doivent être lavées de préférence avec un volume d'eau au moins 2 fois supérieur à leur volume parce qu'une quantité trop petite d'eau de lavage est moins efficace Le procédé de lavage comprenant la filtration et/ou la déshydratation ou procédé analogue est répété favorablement plusieurs fois Dans le cas o un lavage complet n'est pas réalisé, le dispersant soluble

dans l'eau utilisé peut se déposer sur la surface des ma-

trices quand une résine mal lavée est moulée, contaminant ainsi les matrices L'eau utilisée pour le lavage doit avoir de préférence une température de 10 à 50 'C afin d'assurer

un lavage efficace.

Même quand des dispersants insolubles dans l'eau mais solubles dans le monomère, tels que l'éthylcellulose, ou quand des tensio-actifs à bas poids moléculaires, tels que le polyéthylène-glycol, sont utilisés en combinaison avec des dispersants solubles dans l'eau, l'élimination desdispersants aussi bien solubles qu'insolubles dans l'eau,

peut être réalisée de la même façon que décrite ci-dessus.

Comme on le décrit ci-dessus, les dispersants pour la polymérisation en suspension sont éliminés en ajoutant

de l'eau à une suspension de polymère ou au polymère humi-

de obtenu Bien que les résines de chlorure de vinyle qui ont été séchées une fois soient lavées avec de l'eau, on ne

peut pas réaliser un lavage satisfaisant parce que la sur-

face des particules de la résine séchée se mouillent dif-

ficilement En outre, le stade supplémentaire du séchage 14 _ des particules de résine augmente le risque que des matières étrangères soient malencontreusement incorporées et augmente le prix de l'énergie pour le séchage Par conséquent, il est plus commode dé laver la suspension ou bien le polymère humide une fois la polymérisation terminée mais avant le séchage. Pour le lavage, il est plus commodément utilisé de l'eau pure, particulièrement de l'eau purifiée par échange

d'ions, de laquelle les matières étrangères ont été élimi-

nées En pratique, la suspension de polymère est d'abord placée dans un déshydrateur pour obtenir un gâteu auquel est ajoutée de l'eau fraîche pour obtenir une suspension, puis on effectue le procédé ci-dessus jusqu'à ce que la quantité de dispersant dans les eaux résiduaires ne soit

pas supérieure à environ 400 ppm En variante, la suspen-

sion peut être laissée au repos dans un réservoir afin de permettre la décantation des particules de résine Après avoir éliminé le liquide surnageant, l'eau est ajoutée aux

particules pour avoir une suspension, puis le procédé ci-

dessus est répété jusqu'à ce que la même quantité de dis-

persant indiquée ci-dessus soit obtenue.

Pour la fabrication des disques pour enregistrement

d'informations sous haute densité selon la présente inven-

tion, les résines de chlorure de vinyle ainsi obtenues sont mélangées avec une poudre conductrice telle que du noir de carbone, des poudres métalliques fines ou poudres analogues,

en une quantité comprise entre 5 et 30 % en poids par rap-

port à la résine, ce qui donne une composition de résine

conductrice La composition peut comprendre encore des ad-

ditifs habituellement utilisés dans ce but, tels que des

lubrifiants, des stabilisants thermiques et produits ana-

logues Le mélangeage, le malaxage, la granulation et le

moulage par compression de la composition peuvent être ef-

fectués par une technique quelconque connue de l'art et ne

seront pas particulièrement décrits dans le présent mémoire.

La présente invention est illustrée plus en détail

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-

par les exemples préparatoires, les exemples et les exem-

ples comparatifs descriptifs et non limitatifs ci-après.

Exemple préparatoire 1

Préparation des résines de chlorure de vinyle utili-

sées dans la présente invention. Le chlorure de vinyle est polymérisé avec ou sans monomères copolymérisables dans un autoclave de 600 litres équipé d'une double enveloppe et d'un agitateur Les dépôts se trouvant sur les surfaces intérieures de l'autoclave sont éliminés par un dispositif râcleur et l'autoclave est

fermée hermétiquement Le chlorure de méthylène est intro-

duit dans l'autoclave puis chauffé à 40 C, puis l'agita-

tion est effectuée pendant 1 heure Ensuite, le chlorure de méthylène est soutiré et de l'eau est injectée dans l'autoclave sous une pression relative de 60 bars pour en éliminer complètement les dépôts De l'eau purifiée par échange d'ions qui a passé à travers un filtre ayant des

pores de 0,5 "m est introduite dans l'autoclave pour le-

lavage. L'eau purifiée par échange d'ions utilisée pour la polymérisation est filtrée avec le même type de filtre que celui utilisé ci-dessus Le chlorure de vinyle monomère et les monomère copolymérisables sont filtrés chacun avec un

filtre ayant des pores de 1 Am Un stabilisant de suspen-

sion pour la polymérisation est dissous dans l'eau purifiée par échange d'ions pour avoir une solution aqueuse à 2 % en poids puis cette solution filtrée avec'un filtre ayant

des pores de 1 gm.

L'inducteur de polymérisation est passé à travers

un filtre ayant des pores de 1 gm également.

La réaction de polymérisation est effectuée de la

façon suivante L'eau purifiée par échange d'ions est in-

troduite dans l'autoclave lavé dans lequel on charge en ou-

tre des quantités prédéterminées du stabilisant de suspen-

sion et de l'inducteur de polymérisation tout en filtrant.

Ensuite, l'autoclave est fermé hermétiquement après quoi on 16 -

fait le vide dans le système pour avoir une pression inter-

ne de 35 mm Hg, puis le chlorure de vinyle monomère est in-

troduit tout en agitant Le système est chauffé àd une tem-

pérature de polymérisation à laquelle la réaction exother-

mique de polymérisation commence Ensuite, le système est maintenu à une température indiquée dans le tableau 1, à laquelle la réaction se poursuit, Au moment o le taux de

polymérisation atteint environ 70 %, la température du con-

tenu est abaissée à 650 C et le chlorure de vinyle monomère

restant est récupéré La pression relative interne est ra-

menée à O bar, après quoi le gaz azote est introduit à rai-

son de 2 m 3/heure par le fond de l'autoclave pendant 2 heu-

res tout en passant à travers un filtre ayant des pores de 0,5 "m et il sort par la partie supérieure de l'autoclave, afin d'éliminer du système le chlorure de vinyle monomère restant Ensuite, la pression relative interne est montée

à 1 bar en utilisant le gaz azote comprimé.

La suspension de polychlorure de vinyle résultante est déchargée à travers un tamis métallique à maille 42 ( 0,351 mm), sous la pression de l'azote se trouvant dans l'autoclave, dans un récipient de 1000 litres qui a été lavé avec de l'eau purifiée par échange d'ions filtrée, ce

récipient comportant un orifice de décharge et un agitateur.

Une partie de la suspension est déshydratée avec une machine de déshydratation centrifuge installée dans une

pièce qui est pressurisée avec de l'air pur, passée à tra-

vers un filtre HEPA, pour obtenir ainsi un gâteau de filtre.

A ce gâteau est ajoutée de l'eau en une quantité égale à

trois fois la quantité du gâteau à mettre en suspension.

La suspension est agitée pendant 1 heure puis le procédé ci-dessus est répété encore deux fois Le gâteau obtenu par

la quatrième déshydratation est séché dans un sécheur coni-

que de façon telle qu'il ne s'y incorpore aucune poussière;

on obtient ainsi de fines particules de résines de chloru-

re de vinyle Les conditions de polymérisation et la compo-

sition des résines de chlorure de vinyle préparées de la 17 - même façon que celle décrite ci-dessus sont indiquées dans

le tableau 1 ci-après.

Tableau 1

Expérience N 1 2 3

Homo Homo Copoly-

polymère polymère mère Compoito de de chlorure Composition chlorure chlorure de de de vinyle/ vinyle vinyle éthylène Eau purifiée par échange d'ions 290 kg 290 kg 290 kg Chlorure de vinyle monomère 200 kg 200 kg 190 kg Ethylène 10 kg Inducteur de polymérisation (Note 1) 160 g 160 g 180 g Acétate de polyvinyle partiellement saponifié (Note 2) 600 g 1100 g

Hydroxypropyl-méthyl-cellulose (Note 3) 800 g -

Température de polymérisation 80 C 80 C 77 C Durée de la polymérisation 8,5 h 8,5 h 9,0 h Degré de polymérisation 480 480 490 Taux de co-monomère dans le produit final 2,3 % Répartition granulométrique passe à la maille 42 ( 0,351 mm)(%) 99 99 99 """ " 100 ( 0,147 mm)(%) 67 58 85 """ " 200 ( 0,074 mm)(%) 3 5 18 Densité apparente 0,55 0,53 0,48 Densité apparente 0,55 0,53 0,48

(Note 1) Inducteur de polymérisation: "Kaya ester O", mar-

que déposée de Kayaku Noury, Co Ltd. (Note 2) Acétate de polyvinyle partiellement saponifié: "Gosenol KH 17 " marque déposée de Nippon Synthetic Chem. Ind Co Ltd. (Note 3) Hydroxypropylméthylcellulose: "Metollose 805 H 100 " marque déposée de Shinetsu Chem Co Ltd. 18 Exemple préparatoire 2 Préparation d'homopolymères de chlorure de vinyle à

titre comparatif.

On répète le procédé général des expériences N O 1 et 3, sauf qu'une partie de la suspension extraite du réacteur

est séchée dans la machine de déshydratation et dans le sé-

cheur conique sans être lavée avec de l'eau, ce qui donne ainsi de fines particules de résines de chlorure de vinyle

(expériences No 4 et 5).

Exemple préparatoire 3

On répète le procédé général de l'exemple prépara-

toire 1, sauf que 0,1 % en poids de polyacrylate de sodium et 2 % en poids d'un autre dispersant dissous dans de l'eau purifiée par échange d'ions filtrée sont utilisés, ce qui

donne ainsi une suspension de résine La suspension est en-

suite déshydratée et lavée avec de l'eau purifiée par échan-

ge d'ions en une quantité égale à 3 fois le volume de la

résine de chlorure de vinyle produite, puis on agite pen-

dant une heure Le procédé ci-dessus est répété encore deux

fois Le taux de polyacrylate de sodium dans les eaux rési-

duaires est analysé et on le trouve inférieur à 12 ppm Le gâteau obtenu par la déshydratation finale est séché tout en prenant soin de ne pas introduire de poussières dans les particules de résine Le taux de polyacrylate de sodium

dans la résine est d'environ 6 ppm.

De cette façon, on prépare en tout quatre résines de

chlorure de vinyle Les conditions de préparation, la compo-

sition et les propriétés des résines sont indiquées dans le

tableau 2 ci-après.

19 -

Tableau 2

Expérience N 6 7 8 9

Copo Copo-

XHomo Homo lymère lymère polymère polymère de de de de chlorure chlorure Composition chlorure chlorure de de de de vinyle vinyle/ vinyle vinyle éthylèn éthylène Eau purifiée par échange d'ions 290 kg 290 kg 290 kg 290 kg Chlorure de vinyle monomère 200 kg 200 kg 190 kg 190 kg Ethylène 10 kg 10 kg Inducteur de polymérisation (Note 41 160 g 160 g 180 g 180 g Acétate de polyvinyle partiellement saponifié (Note 5) 300 g 600 g 500 g Hydroxypropylméthylcellulose (Note 6) 500 g Polyacrylate de sodium (Note 7) 40 g 60 g 80 g 100 g Température de polymérisation 80 C 80 C 77 C 77 C Durée de polymérisation 8,5 h 8,5 h 9,0 h 9,0 h Degré de polymérisation 480 480 490 490 Taux de co-monomère dans le produit final 2,3 % 2,3 % Répartition granulométrique passe à la maille 42 ( 0,351 mm) 99 99 99 99

"()

" " " " 100 ( 0,147 mm)

(%) 67 58 85 75

" " " '" 200 ( 0,074 mm)

(%) 3 5 18 18

Densité apparente 0,55 0,53 0,48 0,50 (Note 4 Inducteur de polymérisation: "Kaya ester O",

marque déposée de Kayaku Nourv Co Ltdo.

(Note 5) "Gésonol Ind Co. (Note 6) Acétate de vinyle partiellement saponifié: KH-17 ", marque déposée de Nippon Synthetic Chem. Ltd. Hydroxypropylméthylcellulose: "Metollose 905 H 100 ", - marque déposée de Shinetsu Chem Co, Ltd.

(Note 7) Polyacrylate de sodium: "Aron A-20 P" marque dé-

posée de Toa Synthetic Chem Ind Co Ltd. Exemple préparatoire 4 Préparation de résines de chlorure de vinyle à titre comparatif. Le procédé général de l'expérience N 3 est répété sauf qu'une partie de la suspension extraite du réacteur

est déshydratée et séchée dans la machine de déshydrata-

tion et dans le sécheur conique sans laver avec de l'eau,

ce qui donne ainsi de fines particules de résine de chlo-

rure de vinyle (expérience n 10) De-plus, le procédé de l'expérience N 8 est répété, sauf qu'on n'utilise pas de polyacrylate de sodium mais qu'on utilise 1100 g d'acétate de polyvinyle partiellement saponifié, ce qui donne ainsi

une résine de chlorure de vinyle (expérience N 11).

Exemples 1 3

parties en poids de chacune des résines obtenues

dans les expériences N 1 à 3, dans lesquelles les disper-

sants utilisés pour la polymérisation en suspension ont été sensiblement éliminés par lavage avec de l'eau, parties en poids du stabilisant ester du mercaptodibu- tylétain ("STANN JF 95 ", marque déposée de Sankyo Organic Chemicals Co Ltd), 2 parties en poids d'un lubrifiant ester glycérique d'acide gras ("RES 210 ", marque déposée

de Riken Vitamin Co Ltd), 0,5 parties en poids d'un es-

ter alkylique d'acide gras (RES 310 ", marque déposée de

Kao Soap Co, Ltd) et 1 partie en poids de diméthylpoly-

siloxane ("RES 421 " marque déposée de Sinetsu Chem Co. Ltd), sont mélangés dans un mélangeur "Henschel" de 20 litres (marque déposée) à une température de 110 C, et on fait fonctionner le mélangeur à basse vitesse afin que la

température soit abaissée vers 70 C Au mélange sont ajou-

tées 20 parties en poids-de noir de carbone conducteur ("CSX 150 A", marque déposée de Cabot Co Ltd USA),puis on 21 - chauffe de nouveau à 1100 C, et on agite à grande vitesse

pendant 15 minutes Ensuite, le mélange est ramené à la tem-

pérature ambiante.

Le mélange est granulé au moyen d'un malaxeur "Buss PR 46 " (marque déposée de Buss Co Ltd Suisse) Les granu- lés résultants sont soumis à un dispositif de séparation de métaux pour séparer les métaux ou les granulés contenant des métaux des granulés obtenus et ils sont comprimés par une presse pour disques vidéo afin d'obtenir des disques

vidéo.

Exemples Comparatifs 1 et 2 Le procédé général des exemples 1 à 3 est répété en utilisant les résines obtenues dans les expériences N O 4 et , on obtient ainsi des disques vidéo. Dans les exemples et exemples comparatifs ci-dessus, environ 300 disques vidéo pour chaque composition de résine

condustrice sont moulés par compression d'une façon conti-

nue en utilisant des matrices sur lesquelles un signal de

référence pour la mesure des signaux est enregistré.

Les disques vidéo obtenus dans ces exemples et les

exemples comparatifs sont soumis chacun à une mesure du si-

gnal qui y est enregistré pour déterminer le degré de dété-

rioration du rapport signal-bruit Y Les résultats sont

montrés sur des figures 1 et 2.

Comme on peut le voir d'après les figures, les matri-

ces sont très peu contaminées quand les résines de chlorure

de vinyle utilisées sont sensiblement exemptes de disper-

sants en suspension Donc les disques vidéo de la présente invention ont très peu de défauts de signaux et de bonnes

caractéristiques de lecture Par ailleurs, la figure 2 ré-

vèle que l'utilisation de résines de chlorure de vinyle, dont les dispersants n'ont pas été éliminés par lavage mais

en contiennent encore, entratne la contamination des matri-

ces quand le moulage est répété Le moulage avec les matri-

ces contaminées conduit à des disques vidéo ayant des dé-

fauts de signaux et des caractéristiques de lecture médio-

22 - cres. L'observation des matrices à travers un microscope à balayage électronique après 300 cycles de moulage montre qu'il n'y a pas de matières étrangères déposées sur leur surface.

Exemples 4 7

Le procédé général des exemples 1 à 3 est répété en utilisant 100 parties en poids des résines de chlorure de

vinyle des expériences No 6 à 9, on obtient ainsi des dis-

ques vidéo.

Exemples Comparatifs 3 et 4 Le procédé général des exemples 1 à 3 est répété en utilisant 100 parties en poids des résines de chlorure de vinyle des expériences N O 10 et 11, on obtient ainsi des

disques vidéo.

Dans les exemples 4 à 7 et les exemples comparatifs 3 et 4, 20 disques vidéo sont moulés à partir de chacune des compositions en utilisant des matrices sur lesquelles un signal de référence destiné à la mesure des signaux a

été enregistré Immédiatement et 120 heures après le mou-

lage ces disques vidéo sont passés à un compteur de lacunes pour compter le nombre de lacunes lesquelles altèrent la

qualité de l'image.

Les disques vidéo obtenus dans les exemples 4 à 7 ne présentent aucune lacune, tandis que certains disques vidéo comparatifs donnent des bruits par lacunes, par exemple les disques vidéo de l'exemple comparatif 3 donnent 0,75 lacunes en moyenne et les disques vidéo de l'exemple comparatif 4 présentent 11,9 lacunes en moyenne D'après ce qui précède, on voit que les disques vidéo de la présente invention ne donnant aucune lacune évaluée en NG sont particulièrement excellents. Les disques vidéo de ces exemples et des exemples comparatifs sont encore laissés au repos dans les conditions d'une température de 40 'C et d'humidité relative de 90 %, pendant 96 heures puis dans les conditions de température 23 normale et d'humidité normale pendant 24 heures Ensuite,

chaque disque est passé au compteur de lacunes Comme ré-

sultat, on trouve que les disques de la présente invention ne donnent pas une qualité d'image plus faible quand ils ont été placés dans des conditions sévères mais les disques

de comparaison ont été considérablement détériorés.

Les résultats sont résumés des figures 3 (a) et 3 (b) à 5 (a) et 5 (b) sur lesquelles les résultats des disques obtenus immédiatement après le moulage sont indiqués sur

les figures 3 (a), 4 (a) et 5 (a), et les résultats des dis-

ques obtenus 120 heures après le moulage sont indiqués sur

les figures (b) On remarquera que les disques vidéo obte-

nus dans les exemples 4 à 7 selon la présente invention sont similaires en ce qui concerne les caractéristiques de lacunes et les résultats des disques de l'exemple 4 sont montrés d'une façon illustrative sur les figures 3 (a) et

3 (b).

254689 w 24 -

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Disque pour enregistrement d'informations sous

haute densité du type à capacité électrostatique qui com-

prend un support pour enregistrement sur lequel l'informa-

tion des signaux est enregistrée sous forme de variations

géométriques, et qui est en une composition de résine con-

ductrice comprenant une résine de chlorure de vinyle et une poudre conductrice,,caractérisé par le fait que la résine de chlorure de vinyle est obtenue par polymérisation en

suspension d'au moins un monomère dans une solution aqueu-

se d'au moins un dispersant et par lavage de la suspension

de résine résultante jusqu'à ce que le dispersant soit sen-

siblement éliminé de la résine finale obtenue.

2. Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite résine de chlorure de vinyle a un degré de polymérisation de 350 à 600 et qu'elle est un homopolymère

de chlorure de vinyle.

3. Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 1, caraetérisé par le

fait que ladite résine de chlorure de vinyle est un copoly-

mère de chlorure de vinyle et d'acétate de vinyle, d'éthy-

lène, de propylène, d'alpha-oléfine ou de monomère acryli-

que.

4 Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 1, caractérisé par le

fait que ladite résine de chlorure de vinyle est un copoly-

mère d'éthylène et d'acétate de vinyle greffé avec du chlo-

rure de vinyle.

5 Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit dispersant est un polymère soluble dans l'eau.

6. Disque pour enregistrement d'informations sous , haute densité selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit polymère soluble dans l'eau est choisi dans -

le groupe constitué par les acétates de polyvinyle partiel-

lement saponifiés ayant un degré de saponification de 60 à %, les dérivés de la cellulose et des mélanges de ces produits, et qu'il est utilisé à raison de 0,002 à 0,8 % en poidspar rapport audit monomère quand ce monomère est

le chlorure de vinyle monomère.

7. Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit polymère soluble dans l'eau est utilisé à raison de 0,05 à 2 % en poids par rapport audit monomère quand ledit monomère est un mélange de chlorure de vinyle

monomère et d'un monomère copolymérisable avec celui-ci.

8. Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 5, caractérisé par le

fait que ledit dispersant soluble dans l'eau est du polya-

crylate de sodium ayant un degré de polymérisation compris entre 5 000 et 100000 et qu'il est utilisé à raison de 0,005 à 0,05 % en poids par rapport audit monomère quand

ledit monomère est le chlorure de vinyle monomère.

9 Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit polyacrylate de sodium est utilisé à raison de 0,01 à 0,1 % en poids par rapport audit monomère quand ce monomère est un mélange de chlorure de vinyle monomère

et d'un monomère copolymérisable avec celui-ci.

10. Disque pour enregistrement d'informations sous

haute densité selon les revendications 8 ou 9, caractérisé

par le fait que la suspension dudit monomère comprend en-

core un autre type de dispersant soluble dans l'eau choisi

dans le groupe constitué par les acétates de polyvinyle par-

tiellement saponifiés, les dérivés de la cellulose, et des

mélanges de ces produits.

11. Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la suspension dudit monomère comprend encore un dispersant insoluble dans l'eau qui est soluble dans ledit 26 - monomère.

12. Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit dispersant est éliminé jusqu'à ce que la quantité présente dans les eaux de lavage soit inférieure

à 400 ppm.

13. Disque pour enregistrement d'informations sous haute densité selon la revendication 12, caractérisé par

le fait que la quantité est inférieure à 200 ppm.